基于无功补偿探析降低电费措施

【摘要】随着社会的发展，对电能的需求越来越大，相应的电费就增加了，采取有效措施降低电费是十分重要的一项工作。无功补偿在企业用电中发挥了重要作用，能够提高变电设备负载整体的功率因数，进而完成释放输电线路和设备容量、提高变电所母线电压、降低电路损耗的目标，最终通过合理的无功补偿方式，使企业用电取得良好的经济效益。本文就基于无功补偿方式，降低电费的措施进行了探讨。

【关键词】无功补偿;降低电费;措施

近年来，随着我国经济的快速发展，市场经济的完善，许多企业得到了蓬勃发展，在发展过程中对电能的需求很大，用电费用逐年升高。往往设备工作在未满负荷状态或变压器空载状态，使得线路功率因数很低，造成很大的经济损失。为解决这一问题，基于无功补偿，采取了一系列的降低电费措施，例如大功率电动机采用就地补偿、变压器空载损耗采用分散补偿、配电室低压采用集中自动补偿等，通过安装无功补偿提高了变电设备负载整体的功率因数，降低了用电电费。

一、企业用电费用项目

（一）基本电费

一般来说，工厂高压用户有一个变压器，其实际用电量控制在变压器容量的可用范围之内，最大值不超过变压器容量的90%，一旦实际用电量超过许可范围就有可能发生严重事故对于实际最小用电量没有限制。往往电力公司会对实际用电控制在一定的范围内，大概是在40%―90%之间，各个单位可制定下个月的契约限额。从中可知，基本电费就是契约限额与单价的乘积。

（二）计费电量

计费电量金额就是实际用电的电费，是按照每天不同时段的用电来计费的，一般分为峰、谷、平三个时段，每个时段用电电费单价是不同的，通常情况下，谷时段单价最低，峰时段单价最高。

（三）力调电费

力调电费是指电力用户无功消耗量过大，导致功率因数比国家标准低，按电费额的百分比追收的电费。

二、基于无功补偿降低电费的措施

在进行无功补偿前，要先确定补偿的方式，一般无功补偿按投切方式可分为就地补偿、分散补偿、自动补偿。就地补偿是将电容器组与负荷并接，通过控制装置与负荷同时投切;分散补偿是将适当电容器组直接并联在变压器低压侧，这种情况下，只要变压器运行，电容器组就投入运行，能够有效地对变压器空载损耗进行无功补偿;自动补偿是采用自动补偿控制器，按照功率因数或无功功率的大小自动进行投切，有着维护工作量少，补偿效果好等优势，被广泛应用到配电室中。

（一）大功率电动机采用就地补偿

在进行无功补偿工作中，将移相器电容组成的无功补偿器就地接在异步电动机接线盒内的电源进线端子上，也可以靠近异步电动机很近的进线电源控制开关的出线端子上的过程就是无功就地补偿。电动机所需要的无功功率大部分由无功就地补偿器供给，不再是企业或供电设备集中无功补偿供给。当三相异步电动机处于轻载、长期运行、容量大、供电线路长的情况下，采用无功就地补偿的方法，可以节约电量。现阶段，低压三相异步电动机所采用的无功就地补偿是由自愈式并联电容组成的，其具有稳定性好、安全可靠、损耗小、体积小、重量轻、规格多、自愈能力等优点，采用新式智能低压谐波抑制无功补偿综合模块，其性能更好，具备智能低压无功补偿模块的一切优点，还能有效的抑制高次谐波和涌流，对高次谐波形成低阻抗通路对谐波具有吸收泄放作用，能消除高次谐波对电容器的影响，保护电路及电容器过载，防止电容器过热使绝缘介质老化，导致自愈性能下降、使用寿命降低。当企业供电变压器负载较大时，采用无功就地补偿，在满足增容的同时，能够减少相关电器事故，提高安全可靠性。比如，一自来水公司，其电动机的额定功率是40千瓦，电压为380伏，在补偿前，其线路的电流是59.8安，功率因数是0.78，在进行了就地补偿之后，其电流变为50.2安，功率因数变为0.95，安装之后，一年内能够节约电量6043度。

（二）变压器空载损耗采用分散补偿

变压器在使用过程中的无功损耗是十分严重的，为提高功率因数，现阶段，配电设计通常在10/0.4kV配电室集中自动补偿，低压无功自动补偿装置是以变压器低压侧作为引入点的，无功电能计量是通过电压互感器和电流互感器改变变比后进行的。因此，当变压器带上负荷运行时，低压侧有电流流过，补偿器根据负载性质自动投切电容器组，使功率因数保持在滞后0.9到1之间运行;但当变压器空载或轻载运行时，低压侧无功补偿装置处于欠流而停止运行状态，而这时变压器的无功损耗则是相当严重的。尤其是夜间，变压器基本处于空载状态下，也就是功率因数低于0.7以下，这是导致无功电费支出增加的主要原因之一。对于这种情况，要采用分散补偿方式来解决此类问题。一般来说，可以按照集中补偿采用手动试投切的方式来确定电容器组容量，如果不能够确定，一般是按变压器容量的5%左右来选用电容器，例如200kVA的变压器选用10kvar的电容器，并将电容器并联在0.4kV低压侧变压器的桩头上，同变压器一起运行。要注意的是电容器容量只有变压器的5%左右，因此，不会在低负荷时引起0.4kV电压过分升高，从而超过允许值。通过多次改造集中自动补偿实践证明，可知在0.4kV线路中，对空载变压器无功损耗采用分散补偿，可以为电力用户节约10%以上的用电费用。比如，某一配电变压器使用的型号是S8―400，供两回低压相关架空线路，长度都是600米，负荷主要是在线路的后半段，在高峰阶段，符合为260千瓦，在低谷时，其负荷为130千瓦，功率因数是0.7，最大负载率是92.8%，每回的线路承担的电流最大负荷是262安。在经过分散补偿之后，其功率因数达到0.95到1之间，每一年线路损电量减少了99兆瓦。

（三）配电室低压侧采用集中自动补偿

配电室安装集中补偿电容器组，主要是补偿主变变损与供电范围内的尖峰无功负荷，发挥降损、调压的作用。在自动补偿中，自动补偿控制器是核心器件，能够按照功率因数或无功功率的大小进行自动投切。目前，自动补偿有传统的继电接触控制、复合开关控制、可控硅控制、智能低压无功补偿模块控制等。其中智能低压无功补偿模块是0.4kV低压配电网高效节能、降低线损、提高功率因数和电能质量的新一代无功补偿设备。产品分为分补、共补两种类型，可以单台使用，也可以多台组网构成补偿系统使用，能够快速实现就地、分散、集中自动补偿功能，并且还能满足三相不平衡场合的混合补偿要求。

智能低压无功补偿模块采用了过零投切、现代测控、网络通讯、自动化控制等先进技术，改变了传统无功补偿装置体积庞大的结构模式，从而使新一代低压无功补偿设备具有补偿效果更好、体积更小、功耗更低、寿命更长、使用灵活、维护方便、可靠性更高的特点，满足现代智能电网对无功补偿的更高要求。比如，某建筑工程在低压配电系统中，利用集中自动补偿的方式，在配电室的低压侧设置功率因数的相关自动补偿装置，使补偿之后功率因素超过0.94，有效发挥了其降损与调压的作用。

三、结语

企业用电中，变压器和异步电动机是导致功率因数低的主要原因，其中异步电动机耗用的无功功率的总和大约是企业全部无功功率的60%以上，变压器耗用的无功功率总和大约是 企业全部无功功率的20%，当电动机长时间处于空载时，其耗用量会更大，因此，采用无功补偿，提高变电设备负载整体的功率因数，达到释放输电线路和设备容量、提高变电所母线电压、降低电路损耗的目的，最终通过合理的无功补偿方式，增加企业的经济效益。

参考文献

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